22.05.2012

Полимеры на страже протеиновой активности

Протеины всё более активно используются в качестве лекарственных средств направленного действия; вот лишь один пример такого рода — инсулин для диабетиков. Кроме того, протеины находят применение в качестве реагентов в разного рода исследованиях. Правда, работать с ними очень хлопотно, и не только в лабораторных условиях. А причина в том, что эти сложные биологические молекулы плохо переносят малейшие колебания окружающей температуры и быстро деградируют при хранении. Из-за этой нестабильности протеины перевозятся и хранятся в условиях строго поддерживаемой температуры, что немедленно сказывается на их конечной цене. Для продления активности лекарственных протеинов их производители вынуждены добавлять к продукту различные «инертные» наполнители.

Учёные из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) описали в Journal of the American Chemical Society созданный ими метод «стабилизации» белков во время перевозки, хранения и других видов использования. Речь идёт о пришивании к молекулам белков специально разработанных синтетических полимеров. Результаты исследования получаемых белковых продуктов показали также, что этот подход позволяет стабилизировать не только сами белки, но и лекарственные смеси на их основе.

«Магический» полимер, способный стабилизировать самые разные белки и белковые смеси, состоит из полимерной цепи, образованной стиролом, с трегалозой в качестве бокового заместителя, которая представляет собой дисахарид с альфа-альфа-гликозидной связью и обнаруживается в самых разных растениях и живых организмах, способных долгое время обходиться без воды. Одним из замечательных примеров такого рода является артемия, приобретаемая в виде своеобразного белого порошка (организм в состоянии криптобиозиса), но стоит поместить его в аквариум, как порошок превращается в небольшую колонию ракообразных. Дисахарид трегалоза давно известен своей способностью стабилизировать белки при отсутствии воды, а потому применяется в качестве добавки к некоторым фармпрепаратам на основе протеинов, употребляемых для лечения онкологических заболеваний.

Чтобы упомянутый «магический» полимер не терял способности присоединяться к белкам, его синтез проводился с использованием популярной методики контролируемой полимеризации с передачей цепи по механизму присоединения-фрагментации (RAFT).

На примере лизоцима учёные показали, что полученный таким образом полимер, декорированный трегалозой, в случае ковалентного связывания с белком стабилизирует процесс лиофилизации (метод обезвоживания биологического материала путём его замораживания с последующей сушкой в вакууме) много лучше, чем при простом смешивании белка и полимера в тех же пропорциях.

Роман Иванов

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА

Кафедра Предпринимательского права ПГУ ПГНИУ - Антиплагиат.